Python 操作 json 数据

1. `json`数据

JSON(JavaScript Object Notation)`是一种轻量级的数据交换格式，易于阅读和理解。JSON格式可以对高纬数据进行表达和存储。

JSON格式通过键值对来表达信息，键是字符串，值可以是：

值	语法
对象	一对大括号包裹，元素是键值对,键值对用逗号分隔`{key:value}`
数组	一对中括号包裹，元素是json可以表达的所有数据类型，元素之间使用逗号分隔`[value1,value2,value3]`
字符串	双引号包裹`"心蓝"`
整数	`12`
浮点数	`1.2`
布尔型	`true`,`false`
空	`null`

例如：

{
    "name": "Felix",
    "age": 18,
    "hobby": ["运动","妹子"],
    "friends": [
        {
            "name": "刘德华"
        },
        {
            "name": "梁朝伟"
        }
    ]
}

创建一个名为xinlan.json的文本文件，将上面的json数据写入文件中。

2. python操作`json`文件

直观上，json格式和python中的对象类似，对应表示关系如下：

JSON	PYTHON
对象(object)	字典(dict)
数组（array)	列表(list)
字符串(string)	字符串(str)
整数(int)	整数(int)
实数(float)	实数(float)
true	True
false	False
null	None

直接通过字符串解析json文件不是太简单，python提供了内置json模块用来解析json文件。

2.1 `json`反序列化为`python`

python对象转json字符串称为序列化，反之为反序列化。

json模块提供了两个函数来支持json字符串反序列化为一个python对象。

json.loads(s)

接收一个json格式的字符串，反序列化一个python对象。如果参数s的格式不满足json格式，抛出JSONDecodeError异常。

import json
json_str = '{"name":"Felix","age":18}'
print(json_str, type(json_str))
load_data = json.loads(json_str)
print(load_data, type(load_data))

运行结果：

{"name":"Felix","age":18} <class 'str'>
{'name': 'Felix', 'age': 18} <class 'dict'>

json.load(fb)

有时候需要从json文件中加载数据，这是一个快捷方法。接收一个以读方式打开的json文件对象，将文件中的json数据反序列化为一个python对象。

import json
with open('felix.json','r',encoding='utf-8') as f:
    load_data = json.load(f)
    print(load_data, type(load_data))

运行结果：

{'name': 'Felix', 'age': 18, 'hobby': ['运动', '妹子'], 'friends': [{'name': '刘德华'}, {'name': '梁朝伟'}]} <class 'dict'>

2.2 `python`序列化为`json`

与反序列化类似，序列化json模块也提供了两个对应的函数

json.dumps(obj,ensure_ascii=True,indent=None,sort_keys=False)

将一个python对象序列化为一个json格式的字符串。
- obj：python对象
- ensure_ascii: 默认为True，输出保证将所有输入的非 ASCII 字符转义。如果 ensure_ascii 是 false，这些字符会原样输出。
- indent：一个非负整数或者字符串，JSON 数组元素和对象成员会被美化输出为该值指定的缩进等级。如果缩进等级为零、负数或者 ""，则只会添加换行符。None``（默认值）选择最紧凑的表达。使用一个正整数会让每一层缩进同样数量的空格。如果 *indent* 是一个字符串（比如 ``"\t"），那个字符串会被用于缩进每一层。
- sort_keys:为True（more为False)，表示字典的输出会以键的顺序排序。

import json
data = {
"name": "Felix",
    "age": 18,
    "hobby": ['运动','妹子'],
    "friends": [
        {
            "name": "刘德华"
        },
        {
            "name": "梁朝伟"
        }
    ]
}
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)
print(json.dumps(data,ensure_ascii=False))
print(json.dumps(data,ensure_ascii=False,indent=4))
print(json.dumps(data,ensure_ascii=False,indent=4, sort_keys=True))

运行结果：

{"name": "Felix", "age": 18, "hobby": ["\u8fd0\u52a8", "\u59b9\u5b50"], "friends": [{"name": "\u5218\u5fb7\u534e"}, {"name": "\u6881\u671d\u4f1f"}]}
{"name": "Felix", "age": 18, "hobby": ["运动", "妹子"], "friends": [{"name": "刘德华"}, {"name": "梁朝伟"}]}
{
    "name": "Felix",
    "age": 18,
    "hobby": [
        "运动",
        "妹子"
    ],
    "friends": [
        {
            "name": "刘德华"
        },
        {
            "name": "梁朝伟"
        }
    ]
}
{
    "age": 18,
    "friends": [
        {
            "name": "刘德华"
        },
        {
            "name": "梁朝伟"
        }
    ],
    "hobby": [
        "运动",
        "妹子"
    ],
    "name": "Felix"
}

json.dump(obj,fb,ensure_ascii=True,indent=None,sort_keys=False)

将一个python对象序列化为json数据后写入一个以w模式打开的文件。

fb: 一个以文本写打开的文件句柄

其他参数同json.dumps()

import json
data = {
	"name": "Felix",
    "age": 18,
    "hobby": ['运动','妹子'],
    "friends": [
        {
            "name": "刘德华"
        },
        {
            "name": "梁朝伟"
        }
    ]
}
with open('first.json', 'w', encoding='utf-8') as f:
    json.dump(data,f,ensure_ascii=False,indent=4)

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